Opentrons 的 COVID-19 檢測系統(tǒng)可以幫助運(yùn)行公共衛(wèi)生監(jiān)測項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室立即擴(kuò)大規(guī)模，每天篩查 2,400 次檢測。
Opentrons 的使命是通過更廣泛地使用實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人來加速生命科學(xué)的發(fā)展。世界現(xiàn)在比以往任何時候都更需要這種能力。
大規(guī)模的 COVID-19 檢測是限制死亡率的最佳方法之一。大規(guī)模檢測可以快速發(fā)現(xiàn)和隔離感染，限制病毒的傳播并保護(hù)脆弱人群。為了正確調(diào)查人群，需要處理數(shù)百萬個 COVID-19 檢測試劑盒。世界各地的組織都在努力盡快提高其能力。

這就是 Opentrons 為應(yīng)對這種挑戰(zhàn)而建立的。

Opentrons 的 COVID-19 檢測系統(tǒng)是運(yùn)行 COVID-19 公共衛(wèi)生監(jiān)測項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室的最佳解決方案，這些實(shí)驗(yàn)室需要立即擴(kuò)大到自動化操作。Opentrons 可以在下訂單后的幾天內(nèi)安裝每天自動進(jìn)行多達(dá) 2,400 次測試的系統(tǒng)。我們目前正在加利福尼亞州帕洛阿爾托的開放醫(yī)學(xué)研究所部署這種監(jiān)測能力，很快還會有更多監(jiān)測項(xiàng)目。

我們可以與任何試劑供應(yīng)商合作，甚至提供最佳和最實(shí)惠的選擇建議。如果您的實(shí)驗(yàn)室需要擴(kuò)大 COVID-19 監(jiān)測業(yè)務(wù)，請通過 covid-19@opentrons.com 與我們聯(lián)系。

Opentrons 和開放醫(yī)學(xué)研究所渴望與當(dāng)?shù)睾吐?lián)邦機(jī)構(gòu)合作，確定該系統(tǒng)是否可在緊急使用授權(quán) (EUA) 下用于臨床診斷，并提供測試帶寬以滿足日益增長的極高需求。

以下是有關(guān)我們開發(fā)的系統(tǒng)以及如何將其部署用于大規(guī)模 COVID-19 測試的詳細(xì)信息。

測試過程
與許多傳染病檢測一樣，檢測 COVID-19 病毒的檢測采用定量聚合酶鏈反應(yīng) (qPCR) 技術(shù)。對于像 COVID-19 這樣的冠狀病毒，該檢測實(shí)際上是一種逆轉(zhuǎn)錄酶 qPCR (RT-qPCR)，因?yàn)樗鼫y量的是 RNA 而不是 DNA。 RT-qPCR 能夠檢測從患者樣本中純化的 RNA 中目標(biāo) COVID-19 序列的存在和水平，從而告訴您某人是否被感染，如果被感染，大約感染了多長時間。

第一步是收集樣本。收集發(fā)生在醫(yī)生下令進(jìn)行測試后。醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室和公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)擦拭患者的鼻子或嘴巴，并立即將測試拭子放入試管中。然后，這些患者樣本被安全地帶到檢測實(shí)驗(yàn)室。

一旦收集管到達(dá)實(shí)驗(yàn)室，有三個自動化步驟：

1.樣品接種
2.RNA 提取
3.qPCR 設(shè)置

每個步驟都有指定的 OT-2 工作站（檢測除外，檢測在實(shí)驗(yàn)室提供的 qPCR 儀器上進(jìn)行）。以下是如何在 Opentrons 上實(shí)現(xiàn)流程自動化：

站點(diǎn) A – 樣品鋪板：將 96 個裝有懸浮在失活緩沖液中的患者樣品的收集管放在第一個 Opentrons 機(jī)器人上，重新格式化以提取 RNA。機(jī)器人將樣品和陽性對照從管中移液到深孔板中。

站點(diǎn) A 配置：9,050 美元

p20 + p300 單通道移液器
溫度模塊（主動冷卻對照 RNA）
4x 管架
96 深孔提取板
1x 20ul 架 + 1x 200ul 濾芯吸頭架
站點(diǎn) A 的 OT-2 甲板布局
站點(diǎn) A 的 OT-2 甲板布局
站點(diǎn) A 應(yīng)該位于某種“進(jìn)樣”室。此站點(diǎn)的主要瓶頸通常不是實(shí)際的重新格式化，而是為機(jī)器人貼標(biāo)簽、記錄、開蓋和將收集管裝入架子。最好將樣品進(jìn)樣室與進(jìn)行樣品處理的任何空間分開，以防止污染。一旦樣本和陽性對照 RNA 放入深孔板，即可將其移至 B 站。

B 站 – RNA 提?。?6 個深孔板（包含樣本）被移至第二個機(jī)器人，使用磁性微珠進(jìn)行 RNA 提取。這是自動化過程的主要部分，因?yàn)樾枰啻吻逑床襟E才能完全純化 RNA。

B 站配置：7,750 美元

p300 8 通道移液器
磁性模塊
96 深孔提取板
96 孔洗脫板
5 個 200ul 濾嘴架
2 個 12 通道試劑容器
2 個 1 通道液體垃圾容器

還應(yīng)該有一個專門的提取室，用于安置所有 B 站提取機(jī)器人。如果吞吐量需要，這個房間還可以容納一個試劑填充站，為 B 站機(jī)器人準(zhǔn)備磁性微珠和緩沖液，以進(jìn)行 RNA 提取。如您在上面的甲板圖中所見，此過程需要大量試劑和吸頭。

C 站 - 檢測設(shè)置：從樣本中分離出的 RNA（洗脫）隨后被移至第三個房間，該房間容納 qPCR 儀器，并設(shè)計(jì)為盡可能“干凈”，以最大限度地減少污染。將裝有純樣本 RNA 的板放在 Opentrons 機(jī)器人上，為 RT-qPCR 檢測做準(zhǔn)備。

C 站 OT-2 配置：7,500 美元

p20 單通道
Opentrons 溫度模塊
96 孔洗脫板
96 孔 PCR 板
3x 架 20ul 過濾吸頭

RT-qPCR 所需的試劑分別放置在溫度模塊上進(jìn)行主動冷卻。這些試劑被組合成母液混合物，然后被分配到板中并與純化的 RNA 結(jié)合。經(jīng)過此過程后，板就可以放入 qPCR 機(jī)器中并分析是否存在 COVID-19。

吞吐量
我們開發(fā)了一個由 8 個機(jī)器人組成的系統(tǒng)（2 個 A 站、4 個 B 站、2 個 C 站），可以每 12 小時自動準(zhǔn)備 12 個 96 孔板，或每天大約 2,400 次測試。

8 個機(jī)器人系統(tǒng)的過程時間安排如下：

該系統(tǒng)加上備件和實(shí)驗(yàn)室安裝費(fèi)用為 100,000 美元，可用于監(jiān)測項(xiàng)目。我們可以在 3 月份每周安裝 1 次，然后在 4 月份每周安裝 4 次。如果我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們有望在 6 月底之前在 Opentrons 系統(tǒng)上自動完成 100 萬次測試。

我們目前正在努力在加利福尼亞州帕洛阿爾托的開放醫(yī)學(xué)研究所安裝第一個高通量系統(tǒng)，并渴望使用我們的機(jī)器人幫助實(shí)驗(yàn)室完成這個關(guān)鍵項(xiàng)目。

如果您有興趣與 Opentrons 合作以擴(kuò)展您的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行 COVID-19 測試的能力，請聯(lián)系 covid-19@opentrons.com。